DE1475492A1

DE1475492A1 - Hydraulische Scheibenbremse

Info

Publication number: DE1475492A1
Application number: DE1965T0028647
Authority: DE
Inventors: Ernst Meier
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1964-09-07
Filing date: 1965-05-24
Publication date: 1969-09-04
Also published as: FR89000E; FR1428249A

Description

Hydraulische Scheibenbremse Das Hauptpatent ... (Anmeldung T 26 952 XII/47c) betrifft eine hydraulische Scheibenbremse mit einer zusätzlich mechanisch arbeitenden Bremsbetätigung und mindestens zwei einander gegenüberliegenden Hydrauliknolben und Bremsbelägen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, deren Besonderheit d:zrin besteht, daß mindestens einer der beiden Kolben bzw. Beläge eine nachstellbare Rücklaufsperre aufweist, wobei der gegenüberliegenden Kolben bzw. Belag durch die Aktionskraft der mechanischen Bremsbetätigung beaufschlagt wird. In einer Ausführungsform der Erfindung des Hauptpatentes erfolgt die zusätzliche mechanische Betätigung mittels einer nicht selbsthemmenden Schnecke, wobei die Schnecke gegen Zurückdrehen durch ein auehebbares Gesperre gesichert ist. Zu diesem Zweck i;3t nach einer Ausführungsform auf dem äußeren freien Ende der Schnecke eine Zahnscheibe fest aufgekeilt und links und rechts von der Zahnscheibe auf der ichnecke je eine Lasche dreübar gelagert. Zwischen den Laschen befindet sich ein drehbar gelagerter Klinkenbolzsn, in dem das Bremsseil verankert und auf dem eine Klinke drehbar ungeordnet ist, die durch eine Rückzugfeder in Ein-;;ri 1.'f mit der Zariii:;crieibe gehalten wird. Bei Betätigung des Handbremshebels wird die Schnecke bis zum Anschlag des Bremsbelages an der Bremsscheibe nach innen verschoben und beim Lösen der Handbremseinrichtung unter der Wirkung der Zahnscheibenanordnung wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Bei hydraulischer Betatigung nur eines Kolbens drückt dieser den Belag in der gleichen Weise wie die mechanische Betätigung gegen die Bremsscheibe, wobei der Kolbenhub dem Luftspiel beider Beläge zusätzlich dem Spiel des dem beaufschlagten Kolben gegenüberliegenden Kolbens entspricht. Nach Überwindung des Kolbenlüftspieles nimmt der Kolben die Schnecke unter Drehung in axialer Richtung mity wobei dann, wenn das vorgeschriebene Luftspiel um einen bestimmten Betrag überschritten ist, die Klinke hinter den nächsten Zahn der Zahnscheibe einrastet, womit die gewünschte automatische Nachstellung erfolgt ist. Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der hydrauli,;chen Scheibenbremse gemäß dem Hauptpatent. Es hat sich nämlich gezeigt, daß Klinkensperre und die dazu notwendigen Federn außerordentlich anfällig gegenüber Vereisung, Straßenschmutz und Korrosion, insbesondere auf salzgestreuten Schneestraßen sind, was auch durch Anbringung von Gummischutzkappen u. dgl. nicht zu vermeiden ist.Derartige Schutzkappen unterliegen häufig Beschädigungen durch Steinschlag, insbesondere dann, wenn sie sich an exponierten Stellen des Fahrzeugrades befinden. Darüberhinaus ist mit der Einrichtung nach dem Hauptpatent lediglich eine stufenweise Nachstellung entsprechend der jeweiligen Zahnteilung der Zahnscheibe möglich.
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der hydraulischen Scheibenbremse nach dem Hauptpatent ... (Anmeldung T 26 952 XII/47c) und besteht darin, daß anstelle eines Klinkengesperres ein innen liegendes Gesperre vorgesehen ist. In Ausführung der Erfindung kann als Gesperre ein translatorisch wirkendes Kugelgesperre vorgesehen sein. Es kann aber auch ein rotatorisch nach Art einer Freilaufnabe wirkendes Kugelgesperre Verwendung finden. In einer anderen Ausführungsform besteht das Gesperre aus einer Spindel-l'eder-Anordnung, deren Feder einerseits an einem an der Spindel angeordneten Federträger und andererseits am Kolben befestigt . ist und die Spindel bei Bewegung des Kolbens aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu drehen versucht. Bei dieser Ausführungsform findet als Feder vorzugsweise eine Spiralfeder Verwendung.
Auf diese Weise ist eine hydraulische Scheibenbremsanordnung geschaffen,dec#en N achstelleinrichtung in wesentlich vermindertem Maße einem Korrosionsangriff von außen oder einer Einfriergefahr unterliegt und mit dessen Hilfe eine stufenlose Nachstellung möglich ist. Darüberhinaus kann mit Hilfe der Einrichtung gemäß Erfindung die nach dem Hauptpatemt vorgesehene teuere, steil- und mehrgängig ausgebildete Spindel bei den Beispielen nach Fig. 1, 2 und 5 durch ein einfaches Schraubengewinde und /oder eine einfache Gleitbüchse ersetzt werden. Bei Verwendung ,einer einfachen Gleitbüchse besteht darüberhinaus die Möglichkeit das Bremsseil in jeder beliebigen Richtung quer zur Fahrtrichtung abzuführen, womit eine große Freiheit hinsichtlich der Stellung des Bremsseilhebels gegeben ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. In den Fig. 1 und 2 sind Scheibenbremsanordnungen mit axial wirkenden Kugelgesperren wiedergegeben, wobei die Kraftübertragung mit Hilfe einer Gleitbüchse erfolgt. In den Fig. 3 und 4 ist eine Bremseinrichtung dargestellt, bei der die Sperrung mit Hilfe eines rotatorisch wirkenden,Kugelgesperres erfolgt. Fig. 5 zeigt eine Einrichtung mit einer Spindelfederanordnung als Gesperre.
In den Figuren sind mit 1 das Gehäuse, mit 2 die Bremsscheibe und mit 3 die Bremsbeläge einer Bremsscheibe gemäß Erfindung bezeichnet. 4 ist der Hydraulikkolben und 5 der Handbremshebel, der auf den Kolben 4 über die Bremsquerwelle 6 und die Druck- und Führungshülse 7 einwirkt. 37 ist ein elastisch federndes Blech zur Befestigung der Bremse am Achsflansch 38.
Die Druck- und Führungshülse ist im Beispielsfalle im Gehäuse axial gleitend gelagert: Sie kann aber auch im Gehäuse mittels eines Schraubengewindes drehbar und längsverschieblich angeordnet sein, wenn das Bremsseil parallel. zur Bremsscheiben-:Bbene abgehen soll. Dichtungsringe 8 dienen der hydraulischen Abdichtung des Druckkolbens 4 gegen das Gehäuse 1 und der Hervorbringung einer "roll-back"-Wirkung. Erfindungsgemäß dient als die Rückdrehsicherung bzw. Rückgleitsieherung für den Kolben 4 ein im Zylinderinneren angeordnetes Gesperre. Im Falle der in Fig. 1 wiedergegebenen Anordnung ist die Druckhülse 7 an ihrem inneren Ende 1ait einer außen konischen Gleithülse 9 versehen, die mittels einer Feder 1o unter Aufrechterhaltung eines Spieles S auf der Druckhülse 7 gehalten ist, wobei der Hubweg der Gleithülse 9 durch eine Anschlaghülse 17 begrenzt ist. Ein Kugelkäfig 11 hält eine Anzahl von Kugeln 12 zwischen der konischen Hülse 9 und dem Hydraulikkolben 4 ge-Cangen. Weiterhin ist ein Lösestift 13 vorgesehen, der mit einer Topfmanschette 14 als Dichtung gegenübender sich am Innenraum befindlichen Bremsflüssigkeit versehen ist und über den Druckstift 2o auf den Kugelkäfig 11 wirkt. Die Zösestiftanordnung dient der Rückführmöglichkeit des Kolbens in seine Ausgangsstellung vor dem Einsetzen eines neuen Bremsbelages. Zur Rückführung der Bremse nach jeder mechanischen Bremsbetätigung dient eine Tatzenfeder 15, die sich am Gehäuse abstützt und mit der Druckhülse 7 in Eingriff stebt. Die am Reaktionskolben vorgesehene Rücklaufsicherung entspricht der am beaufschlagten Kolben vorgesehenen Anordnung praktisch vollständig mit dem einzigem Unterschied, daß anstelle der die Bremseinrichtung beaufschlagenden Handbremseinrichtung eine einfache Halte- und Feststellanordnung 16 vorgesehen ist.
Die Wirkungsweise der Bremse gestaltet sich wie folgt: Der aus federndem Stdhblech bestehende Kugelkäfig 11 zieht die Kugeln 12 auf den Konus 9 auf, wodurch eine stetige radiale Spannung und Reibung zwischen Kolben 4 und Konus 9 bewtkt wird.
Bei hydraulischer Betätigung wandert der Kolben 4 in Richtung auf die Bremsscheibe 2 und nimmt infolge der Reibwirkung den Konus 9 gegen die Wirkung der sdhwachen Rückholfeder 1o solange mit, bis das durch die Anschlaghülse 17 begrenzte Lüftapiel S überwunden ist. Danach gleitet der Kolben 4 bei einer das Lüftspiel S übersteigenden Belagabnutzung über die Kugeln .12 weiter, wobei die Druckhülse 7 einerseits durch den im Zylinder herrschenden hydraulischen Druck und andererseits durch die Tatzenfeder 15 in ihrer Stellung gehalten wird. Beim Lösen der Bremse verkeilt sich der Kolben 4 auf dem Kugelgesperre 11/12 bzw. dem Konus 9 und wird durch die Rückholfeder 10 unter Unterstützung der sogenannten "roll-back"-Wirkung des Dichtringen 8 um das voreingestellte Lüftspiel S zurückgezogen. Der Belag-verschleiß ist hierbei durch den relativ zur Druckhülse erfolgten Kolbenvorschub stufenlos ausgeglichen worden. Bei mechanischer Betätigung wird die Bremsquerwelle 6 verdreht, wobei äer durch die kegelige Ausfräsung in der Welle gebildete Nocken unter Überwindung der Kraft der Tatzenfeder 15 gegen die Druck- und Führungshülse 7 drückt, die den mit Hilfe des Kugelgesperres 11/12 verkeilten Kolben mitnimmt. Der Kolben wird so gegen die- Bremsscheibe verschoben.
Für den Fall, daß an Stelle der Gleithülse 7 eine Gewindehülse vorgesehen ist, führt die Druckhülse 7 gleichzeitig eine drehende und eine axiale Bewegung aus, wobei auch gleichzeitig eine radiale Gleitbewegung zwischen der Hülse 7 und dem Konus _9_stattfindet. Auf der gegenüberliegenden Seite wird die vom Sattel ausgeübte Reaktionskraft auf die Führungshülse 7a übertragen, wobei das Lüftspiel auf beiden Bremscheibenseiten vorher überwunden werden muß. Nach dem lösen entfernen sich Sattel und Bremsscheibe wieder voneinander infolge der natürlichen

rück, wobei das Lüftspiel auf der Reaktionsseite automatisch durch diese natürlichen Elastizitäten und auf der Betätigungsseite außerdem durch die Tatzenfeder 15 wieder hergestellt wird.
Bei Belagwechsel wird durch Druck auf die Lösestifte 13 ein Druck auf die Stirnfläche 11a des Kugelkäfigs 11 ausgeübt und damit das Kugelgesperre ausgehoben, ohne daß Bremsflüssigkeit austreten kann. Aüf diese Weise kann der Kolben ¢ zum Zwecke der Erneuerung der Bremsbeläge zurückgedrückt werden.
Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Anordnung. In diesem Falle ist lediglich innen am Bremskolben ein Zylinderstück 18 angeschraubt, das von einer mit vorbestimmtem Spiel axial gleitend angeordneten Hülse 19 mit Innenkonus umgeben ist. Im vorliegenden Falle ist das Spiel S durch einen Sprengring 21 vorgegeben, der an der Druckhülse 7 anschlägt. Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist entsprechend der anhand der Fig. 1 erläuterten Arbeitsweise, wobei lediglich der Unterschied besteht, daß die von der Querwelle 6 unter Vermittlung der Druckhülse 7 auf den Kolben 4 ausgeübte Kraft über den Innenzylinder 18 übertragen wird.
Hei der in den Fig. 3 und 4 wiedergegebenen Anordnung er= fole@ die Rücklauf sperre mit Hilf;: eines radial nach Art eines Freilaufes arbeitenden Rollengesperres. In diesem Falle ist der mittels einer in die Belagrückenplatte 22 eingreigenden Nase 23 gegen Verdrehung gesicherte Kolben 24 auf einem Gewindebolzen 25 angeordnet, der an seinem hinteren Ende zu einer Hülse 26 erweitert ist, die den Außenkäfig eines im übrigen aus dem Innenteil 27 und den in konischen Ausnehmungen 28 laufenden Zylinderrollen

27 des Gesperres abgestützt. Der Handbre;asbetätigungshebel 30 ist am Gesperreinnanteil 27 fest angeordnet. Bei Betätigung des Handbrecnshebels 30 wird das Kugelgesperre 26/27/29/ verriegelt, wobei gleichzeitig die mit dem Außenk::..fig 26 des Gesperres fest verbundene Gewindewelle*25 v:rdr-eht und damit der gegen Verdrehung gesicherte Kolben 24 in Richtung auf die Bremsscheibe verschoben wird. Bei Lösen der Bremse entriegelt das Kugelgesperre, so daß der Innenteil 27 mit dem Bremsbetätigungshebel 28 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann. Die geringe von den Federn 31 - siehe Fig. 4 - bewirkte Verklemwung genügt, um die Selbsthemmung des Gesperres bei Bremsbetätigung einzuleiten und die Anordnung beim Lösen des Handbremshebels in ihre Ausgangslage zurückzuführen.
Bei hydraulischer Betätigung gleitet der Kolben 24 in Richtung auf die Bremsscheibe 2, wobei der gegen die Anschlagscheibe 32 abgestützte nicht selbsthemmende Gewindebolzen 25 unter Lösung des Gesperres verdreht wird. Ein Zurückdrehen ist infölge der in dieser Drehrichtung eintretenden.Gesperreverklemmung nicht mehr möglich, so daß damit die Nachstellung bewirkt wird.
Eine weitere Ausbildungsform eines Gesperres ist in Fig. 5 wiedergegeben. In diesem Falle besteht das Gesperre aus einer Spindel-Federanordnung, deren Feder, beispielsweise eine Spiralfeder 33, einerseits mittels eines an der selbsthemuenden Schrauben-Spindel 34 befestigten Federträgers 35 mit der Spindel und andererseits mittels eines Stiftes 36 am Kolben 4 befestigt ist. Bei dieser Anordnung erfolgt die Nachstellung in der Weise, daß die vorgespannte Feder 33 bei hydraulischer Betätigung dea Kolbens 4 die Spindel 34 aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu drehen sucht.

Claims

P ä t e n t a n s p r ü c h e 1. Hydraulische Scheibenbremse mit einer zusätzlich mechanisch arbeitenden Bremsbetätigung und mindestens zwei einander gegenüberliegenden Hydraulikkolben und Bremsbelägen, bei der die zusätzliche mechanische Betätigung auf die gleichen Bremsbeläge erfolgt und bei der mindestens einer der Kolben bzw. Beläge eine nachstellbare Rücklaufsperre aufweist, wobei der gegenüberliegende Kolben bzw. Belag durch die Aktionskraft der mechanischen Bremsbetätigung beaufschlagt wird nach Patent ... (Anmeldung T 26 952 XII/ 47c), dadurch gekennzeichnet, daß als Rücklaufsicherung für den Kolben (4) ein im Zylinderinneren angeordnetes Gesperre dient.
2. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rücklaufsicherung ein axial wirkendes Kugelgesperre (9/11/12) dient. .
3. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesperre aus einem zwischen konischen Flächen angeordneten Kugelkäfig (11) mit einer Anzahl von diesem gehaltenen Kugeln.(12) besteht.
4. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rücklaufsicherung ein rotatorischer Freilauf dient.
5. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesperre aus einer Spindel-Feder-Anordnung besteht, deren Feder einerseits an einem an der Spindel (34) angeordneten Federträger (35) und andererseits am Kolben (4) befestigt ist und die Spindel (34) bei Bewegung des Kolbens (4) aus dem im Kolben vorgesehenen Mutter-» Üewinde zu drehen sucht.
6. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der auf den Kolben wirkenden Spindel eine axial im Gehäuse gleitende Druck- und Führungshülse (7) vorgesehen ist.
7. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhülse (7) an ihrem inneren Ende mit einer außen konischen Gleithülse (9) versehen ist, die mittels einer Feder (1o) unter Aufrechterhaltung eines Spieles (ä) auf der Druckhülse (7) gehalten ist, wobei der Hubweg der Gleithülse (9) durch eine Anschlaghülse (17) begrenzt wird. B.
Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, 2, 3, und 6, dadurch gekennzeichnet, daß innen am Bremskolben (4) ein Zylinderstück (18) angeschraubt ist, das von einer mit vorbestimmtem Spiel axial gleitend angeordneten Hülse (19) mit Innenkonus umgeben ist. - .
9. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 3 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Topfmanschette (14) als Dichtung versehener Iösestift (13) vorgesehen ist, der über einen Druckstift (2o) auf den Kugelkäfig (11) wirkt und der Rückführmöglichkeit des Kolbens (4) in seine Ausgangsstellung nach dem Einlegen eines neuen Bremsbelages (3) dient. 1o. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (24) mittels einer in die Belagrückenplatte (22) eingreifenden Nase (23) gegen Verdrehung gesichert und auf einem Gewindebolzen (25) angeordnet ist, der sich an seinem hinteren Ende zu einer Hülse (26) erweitert, die den Außenkäfig eines im übrigen aus dem Innenteil (27) und den in konischen Ausnehmungen (28) laufenden Zylinderrollen (29) bestehenden Gesperres bildet, wobei der Handbremsbetätigungshebel (30) am Gesperreinnenteil (27) fest angeordnet ist.